(57)【要約】【課題】光センサーと他の感知部を備えることによって接触の有無及び接触位置を感知することができる液晶表示装置を提供する。【解決手段】本発明の接触感知機能を有する液晶表示装置は、第１表示板と、第１表示板と対向し第１表示板と離隔している第２表示板と、第１表示板と第２表示板との間に挟持された液晶層と、第２表示板に形成される複数の感知データ線と、圧力によって静電容量が変化し、感知データ線に接続される複数の可変キャパシタと、感知データ線に接続される複数の基準キャパシタと、感知データ線に接続され、第１及び第２リセット電圧を互いに異なる時間間隔で感知データ線に各々供給する第１及び第２リセットトランジスタと、を備える。【選択図】図８
2007122733.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１表示板と、
前記第１表示板と対向し前記第１表示板と離隔している第２表示板と、
前記第１表示板と前記第２表示板との間に挟持された液晶層と、
前記第２表示板に形成される複数の感知データ線と、
圧力によって静電容量が変化し、前記感知データ線に接続される複数の可変キャパシタと、
前記感知データ線に接続される複数の基準キャパシタと、
前記感知データ線に接続され、第１及び第２リセット電圧を互いに異なる時間間隔で前記感知データ線に各々供給する第１及び第２リセットトランジスタと、を備えることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記感知データ線に接続され、前記感知データ線に沿って流れる感知データ信号に基づいて出力信号を生成する複数の出力トランジスタをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記出力トランジスタは、前記第２表示板の周縁領域に形成されることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記出力トランジスタから前記出力信号の供給を受けて前記出力信号に基づいた感知信号を生成する感知信号処理部をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記感知信号処理部は、前記出力信号を積分して前記感知信号を生成する複数の積分器を備えることを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記積分器は増幅器及びキャパシタを備えることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記出力トランジスタと前記感知信号処理部に接続され、一定の電流を流す電流源をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記電流源は、前記感知信号処理部が前記感知信号を生成する間、前記一定の電流を流す薄膜トランジスタを備えることを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記第１リセットトランジスタは、前記感知信号処理部が前記感知信号を生成する前に、前記感知データ線に前記第１リセット電圧を印加することを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記第２リセットトランジスタは、前記感知信号処理部が前記感知信号を生成した後に、前記感知データ線に前記第２リセット電圧を印加することを特徴とする請求項９に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記第１及び第２リセットトランジスタは、前記第２表示板の周縁領域に形成されることを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
前記可変キャパシタは、前記第１表示板に形成される第１容量電極と、前記第２表示板に形成される第２容量電極とを含み、
前記感知データ線は、前記第２容量電極として機能することを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
前記第１容量電極と前記第２容量電極との間の距離は、前記圧力によって変化し、それによって前記静電容量が変化することを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示装置。
【請求項１４】
前記基準キャパシタは、基準電圧の印加を受けることを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示装置。
【請求項１５】
前記第１容量電極は、第１及び第２電圧レベルを往復する共通電圧の印加を受けることを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示装置。
【請求項１６】
前記感知信号処理部は、フレーム間のポーチ区間で前記感知信号を生成することを特徴とする請求項１５に記載の液晶表示装置。
【請求項１７】
前記感知信号処理部は、前記第１リセットトランジスタが非導通状態になってから所定時間以内に前記感知信号を生成することを特徴とする請求項１５に記載の液晶表示装置。
【請求項１８】
前記共通電圧は、前記所定時間の間、前記第１及び第２電圧レベルのいずれかの電圧レベルを維持することを特徴とする請求項１７に記載の液晶表示装置。
【請求項１９】
前記所定時間は、少なくとも１水平周期（１Ｈ）時間であることを特徴とする請求項１８に記載の液晶表示装置。
【請求項２０】
前記感知データ線は、互いに異なる方向にのびる複数の第１及び第２感知データ線を含むことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項２１】
第１表示板と、
前記第１表示板と対向し前記第１表示板と離隔している第２表示板と、
前記第１表示板と前記第２表示板との間に挟持された液晶層と、
前記第２表示板に形成される複数の感知データ線と、
圧力によって静電容量が変化し、前記感知データ線に接続される複数の可変キャパシタと、
前記感知データ線に接続される複数の基準キャパシタと、
前記感知データ線に接続され、前記感知データ線に沿って流れる感知データ信号に基づいて出力信号を生成する複数の出力トランジスタと、
前記出力トランジスタに接続され、一定の電流を流す電流源と、を備えることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２２】
前記出力トランジスタ及び前記電流源に接続され、前記出力信号及び前記一定の電流に基づいて感知信号を生成する感知信号処理部をさらに備えることを特徴とする請求項２１に記載の液晶表示装置。
【請求項２３】
前記電流源は、前記感知信号処理部が前記感知信号を生成する間、前記一定の電流を流す薄膜トランジスタを備えることを特徴とする請求項２２に記載の液晶表示装置。
【請求項２４】
前記感知データ線に接続され、リセット電圧を前記感知データ線に供給するリセットトランジスタをさらに備えることを特徴とする請求項２３に記載の液晶表示装置。
【請求項２５】
前記出力トランジスタ、前記薄膜トランジスタ、及び前記リセットトランジスタのうちの少なくとも一つは、前記第２表示板の周縁領域に形成されることを特徴とする請求項２４に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は接触感知機能を有する液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に液晶表示装置（ＬＣＤ）は、画素電極及び共通電極が備えられた二つの表示板と、その間に挟持された誘電率異方性を有する液晶層とを備えている。画素電極は行列状に配列され、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等のスイッチング素子に接続されて一行ずつ順次にデータ電圧の印加を受ける。共通電極は表示板の全面にかけて形成され、共通電圧の印加を受ける。画素電極と共通電極及びその間の液晶層は回路的には液晶キャパシタを構成し、液晶キャパシタは、これに接続されるスイッチング素子と共に画素を構成する基本単位となる。
【０００３】
このような液晶表示装置は、二つの電極に電圧を印加して液晶層に電界を生成し、この電界の強さを調節して液晶層を通過する光の透過率を調節することによって所望の画像を得る。
【０００４】
タッチスクリーンパネルは画面上に指先やタッチペンなどで触れて文字や図形を描いたり、アイコンを実行させたりしてコンピュータなどの機械に必要な命令を実行させる装置を言う。タッチスクリーンパネルが付着された液晶表示装置は、使用者の指先やタッチペンなどが画面に触れたかどうか、及び触れた位置情報を感知することができる。しかし、このような液晶表示装置は、タッチスクリーンパネルによるコスト上昇、タッチスクリーンパネルを液晶表示板上に接着する工程が追加されることによる収率減少、液晶表示板の輝度低下、製品幅の拡大などの問題点がある。
【０００５】
そこで、このような問題を解決するためにタッチスクリーンパネルの代りに薄膜トランジスタからなる光センサーを液晶表示装置で画像を表示する画素内部に内蔵する技術が開発されている。光センサーの場合、使用者の指などによる画面の光の変化を感知することによって液晶表示装置は使用者の指先などが画面に触れたかどうか、及び触れた位置情報を検出する。
【０００６】
ところがこのような光センサーにおいて、外部環境、つまり外部光の強さ、バックライトの強さ、温度などによってその出力特性が変わり、光感知誤差が発生することがある。即ち、使用者の指先などが画面に接触しても、接触しないものと判断したり、接触しないときに接触するものと判断したりするおそれがある。
また、光センサーを画素に内蔵する場合は、光センサー自体と光センサーに接続される配線のため画素の開口率が低下し、画質が劣化するという問題点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、上述の光センサーと他の感知部を備えることによって接触の有無及び接触位置を感知することができる液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するためになされた本発明による液晶表示装置は、第１表示板と、前記第１表示板と対向し前記第１表示板と離隔している第２表示板と、前記第１表示板と前記第２表示板との間に挟持された液晶層と、前記第２表示板に形成される複数の感知データ線と、圧力によって静電容量が変化し、前記感知データ線に接続されている複数の可変キャパシタと、前記感知データ線に接続されている複数の基準キャパシタと、前記感知データ線に接続され、第１及び第２リセット電圧を互いに異なる時間間隔で前記感知データ線に各々供給する第１及び第２リセットトランジスタと、を備えることを特徴とする。
前記感知データ線に接続され、前記感知データ線に沿って流れる感知データ信号に基づいて出力信号を生成する複数の出力トランジスタをさらに備えてもよい。
前記出力トランジスタは、前記第２表示板の周縁領域に形成してもよい。
前記出力トランジスタから前記出力信号の供給を受けて前記出力信号に基づいた感知信号を生成する感知信号処理部をさらに備えてもよい。
前記感知信号処理部は、前記出力信号を積分して前記感知信号を生成する複数の積分器を備えてもよい。
前記積分器は増幅器及びキャパシタを備えてもよい。
前記出力トランジスタと前記感知信号処理部に接続され、一定の電流を流す電流源をさらに備えてもよい。
前記電流源は、前記感知信号処理部が前記感知信号を生成する間、前記一定の電流を流す薄膜トランジスタを備えてもよい。
前記第１リセットトランジスタは、前記感知信号処理部が前記感知信号を生成する前に、前記感知データ線に前記第１リセット電圧を印加してもよい。
前記第２リセットトランジスタは、前記感知信号処理部が前記感知信号を生成した後に、前記感知データ線に前記第２リセット電圧を印加してもよい。
前記第１及び第２リセットトランジスタは、前記第２表示板の周縁領域に形成してもよい。
前記可変キャパシタは、前記第１表示板に形成される第１容量電極と、前記第２表示板に形成される第２容量電極とを含み、前記感知データ線は、前記第２容量電極として機能することができる。
前記第１容量電極と前記第２容量電極との間の距離は、前記圧力によって変化し、それによって前記静電容量が変化する。
前記基準キャパシタには、一定の基準電圧が印加される。
前記第１容量電極には、第１及び第２電圧レベルを往復する共通電圧が印加される。
前記感知信号処理部は、フレーム間のポーチ区間で前記感知信号を生成することができる。
前記感知信号処理部は、前記第１リセットトランジスタが非導通状態になってから所定時間以内に前記感知信号を生成することができる。
前記共通電圧は、前記所定時間の間、前記第１及び第２電圧レベルのいずれか一つの電圧レベルを維持することができる。
前記所定時間は、少なくとも１Ｈ時間であってもよい。
前記感知データ線は、互いに異なる方向にのびる複数の第１及び第２感知データ線を含んでもよい。
【０００９】
また、上記目的を達成するためになされた本発明による液晶表示装置は、第１表示板と、前記第１表示板と対向し前記第１表示板と離隔している第２表示板と、前記第１表示板と前記第２表示板との間に挟持された液晶層と、前記第２表示板に形成される複数の感知データ線と、圧力によって静電容量が変化し、前記感知データ線に接続される複数の可変キャパシタと、前記感知データ線に接続される複数の基準キャパシタと、前記感知データ線に接続され、前記感知データ線に沿って流れる感知データ信号に基づいて出力信号を生成する複数の出力トランジスタと、前記出力トランジスタに接続され、一定の電流を流す電流源と、を備えることを特徴とする。
前記出力トランジスタ及び前記電流源に接続され、前記出力信号及び前記一定の電流に基づいて感知信号を生成する感知信号処理部をさらに備えてもよい。
前記電流源は、前記感知信号処理部が前記感知信号を生成する間、前記一定の電流を流す薄膜トランジスタを備えてもよい。
前記感知データ線に接続され、リセット電圧を前記感知データ線に供給するリセットトランジスタをさらに備えてもよい。
前記出力トランジスタ、前記薄膜トランジスタ、及び前記リセットトランジスタのうちの少なくとも一つは、前記第２表示板の周縁領域に形成してもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明による液晶表示装置によれば、可変キャパシタまたはスイッチなどからなる感知部を備えることによって、液晶表示板組立体に加わる圧力によって接触の有無及び接触位置を感知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に、本発明に係る液晶表示装置を実施するための最良の形態の具体例を、図面を参照しながら説明する。
【００１２】
尚、図面は、各種層及び領域を明確に表現するために、厚さを拡大して示している。明細書全体を通じて類似した部分については同一の参照符号を付けている。層、膜、領域、板などの部分が、他の部分の“上に”あるとする時、これは他の部分の“すぐ上に”ある場合に限らず、その中間に更に他の部分がある場合も含む。逆に、ある部分が他の部分の“すぐ上に”あるとする時、これは中間に他の部分がない場合を意味する。
【００１３】
本発明の一実施形態による液晶表示装置について図１乃至図５を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態による液晶表示装置のブロック図であり、画素に対する液晶表示装置のブロック図である。図２は、本発明の一実施形態による液晶表示装置の一つの画素に対する等価回路図である。図３は、本発明の一実施形態による液晶表示装置の感知部に対するブロック図であり、図４は、本発明の一実施形態による液晶表示装置の一つの感知部に対する等価回路図である。図５は、本発明の一実施形態による液晶表示装置の概略図である。
【００１４】
図１及び図３に示すように、本発明の一実施形態による液晶表示装置は、液晶表示板組立体３００及びこれに接続された画像走査部４００、画像データ駆動部５００及び感知信号処理部８００、画像データ駆動部５００に接続された階調電圧生成部５５０、感知信号処理部８００に接続された接触判断部７００、並びにこれらを制御する信号制御部６００を備える。
【００１５】
図１乃至図４に示すように、液晶表示板組立体３００は、複数の表示信号線（Ｇ１−Ｇｎ、Ｄ１−Ｄｍ）と、これに接続されほぼ行列状に配列された複数の画素（ＰＸ）、並びに複数の感知信号線（ＳＹ１−ＳＹＮ、ＳＸ１−ＳＸＭ、ＲＬ）と、これに接続されほぼ行列状に配列された複数の感知部（ＳＵ）を備える。一方、図２及び図５に示すように、液晶表示板組立体３００は、互いに対向する薄膜トランジスタ表示板１００（第２表示版）及び共通電極表示板２００と、その間に挟持された液晶層３、並びに薄膜トランジスタ表示板１００と共通電極表示板２００（第１表示板）との間に間隙を形成し、ある程度圧縮変形される間隔材（図示せず）を備える。
【００１６】
表示信号線（Ｇ１−Ｇｎ、Ｄ１−Ｄｍ）は、画像走査信号を伝達する複数の画像走査線（Ｇ１−Ｇｎ）と、画像データ信号を伝達する画像データ線（Ｄ１−Ｄｍ）を含み、感知信号線（ＳＹ１−ＳＹＮ、ＳＸ１−ＳＸＭ、ＲＬ）は、感知データ信号を伝達する複数の横感知データ線（ＳＹ１−ＳＹＮ）及び複数の縦感知データ線（ＳＸ１−ＳＸＭ）と、基準電圧を伝達する複数の基準電圧線（ＲＬ）を含む。基準電圧線（ＲＬ）は必要に応じて省略してもよい。
【００１７】
画像走査線（Ｇ１−Ｇｎ）及び横感知データ線（ＳＹ１−ＳＹＮ）はほぼ行方向にのびて互いにほぼ平行であり、画像データ線（Ｄ１−Ｄｍ）及び縦感知データ線（ＳＸ１−ＳＸＭ）はほぼ列方向にのびて互いにほぼ平行である。基準電圧線（ＲＬ）は行または列方向にのびている。
【００１８】
各画素（ＰＸ）は、表示信号線（Ｇ１−Ｇｎ、Ｄ１−Ｄｍ）に接続されたスイッチング素子（Ｑ）と、これに接続された液晶キャパシタ（ＣＬＣ）及びストレージキャパシタ（ＣＳＴ）を含む。ストレージキャパシタ（ＣＳＴ）は必要に応じて省略してもよい。
【００１９】
スイッチング素子（Ｑ）は、薄膜トランジスタ表示板１００に備えられる薄膜トランジスタなどの三端子素子であって、その制御端子は画像走査線（Ｇ１−Ｇｎ）と接続されており、入力端子は画像データ線（Ｄ１−Ｄｍ）と接続されており、出力端子は液晶キャパシタ（ＣＬＣ）及びストレージキャパシタ（ＣＳＴ）と接続されている。このとき、薄膜トランジスタは、非晶質シリコンまたは多結晶シリコンを含む。
【００２０】
液晶キャパシタ（ＣＬＣ）は、薄膜トランジスタ表示板１００の画素電極１９１と共通電極表示板２００の共通電極２７０を二つの端子とし、画素電極１９１と共通電極２７０との間の液晶層３は誘電体として機能する。画素電極１９１はスイッチング素子（Ｑ）に接続され、共通電極２７０は共通電極表示板２００の全面に形成され、共通電圧（Ｖｃｏｍ）の印加を受ける。図２とは異なり、共通電極２７０が薄膜トランジスタ表示板１００に具備されることもあり、その場合には、画素電極１９１及び共通電極２７０のうち少なくとも一つが線形または棒形に形成できる。
【００２１】
液晶キャパシタ（ＣＬＣ）の補助的な役割を果たすストレージキャパシタ（ＣＳＴ）は、薄膜トランジスタ表示板１００に具備される別の信号線（図示せず）と画素電極１９１が絶縁体を介在して重なってなり、この別の信号線には共通電圧（Ｖｃｏｍ）などの定められた電圧が印加される。しかし、ストレージキャパシタ（ＣＳＴ）は、画素電極１９１が絶縁体を媒介としてすぐ上の前段の画像走査線と重なって構成することもできる。
【００２２】
一方、色表示を実現するためには各画素（ＰＸ）が基本色のうちの一つを固有に表示したり（空間分割）、各画素（ＰＸ）が時間によって交互に基本色を表示したりするように（時間分割）して、基本色の空間的、時間的作用で所望の色相が認識されるようにする。基本色の例としては赤色、緑色、青色など三原色がある。図２は、空間分割の一例であって、各画素（ＰＸ）が画素電極１９１に対応する共通電極表示板２００の領域に基本色のうちの一つを表示するカラーフィルタ２３０を備えている。図２とは異なり、カラーフィルタ２３０は、薄膜トランジスタ表示板１００の画素電極１９１の上または下に形成することもできる。
【００２３】
液晶表示板組立体３００の外側面には光を偏光させる少なくとも一つの偏光子（図示せず）が付着されている。
【００２４】
感知部（ＳＵ）は図４（ａ）に示した構造、または図４（ｂ）に示した構造を有することができる。
【００２５】
図４（ａ）に示す感知部（ＳＵ１）は、符号ＳＬで示す横または縦感知データ線（以下、感知データ線という。）に接続される可変キャパシタ（Ｃｖ）と、感知データ線（ＳＬ）と基準電圧線（ＲＬ）との間に接続される基準キャパシタ（Ｃｐ）とを含む。
【００２６】
基準キャパシタ（Ｃｐ）は、薄膜トランジスタ表示板１００の基準電圧線（ＲＬ）と感知データ線（ＳＬ）が絶縁体（図示せず）を介在して重なって構成される。
【００２７】
可変キャパシタ（Ｃｖ）は、薄膜トランジスタ表示板１００の感知データ線（ＳＬ）と共通電極表示板２００の共通電極２７０を二つの端子とし、二つの端子の間の液晶層３は誘電体として機能する。可変キャパシタ（Ｃｖ）の静電容量（ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）は、液晶表示板組立体３００に加わる使用者のタッチ（ｔｏｕｃｈ）等の外部刺激によってその値が変化する。このような外部刺激としては圧力があり、共通電極表示板２００に圧力が加わると間隔材が圧縮変形して二つの端子間の距離が変わり、可変キャパシタ（Ｃｖ）の静電容量が変化する。静電容量が変化すると、静電容量の大きさに依存する基準キャパシタ（Ｃｐ）と可変キャパシタ（Ｃｖ）との間の接続点電圧（Ｖｎ）の大きさが変化する。接続点電圧（Ｖｎ）は、感知データ信号として感知データ線（ＳＬ）を介して流れ、これに基づいて接触の有無を判断することができる。このとき、基準キャパシタ（Ｃｐ）は固定された静電容量を有し、基準キャパシタ（Ｃｐ）に印加される基準電圧は一定の電圧値を有するため、接続点電圧（Ｖｎ）は一定の範囲で変動する。よって、感知データ信号が常に一定の範囲の電圧レベルを有することができ、その結果、接触の有無及び接触位置を容易に判断することができる。
【００２８】
図４（ｂ）に示す感知部（ＳＵ２）は、感知データ線（ＳＬ）に接続されるスイッチ（ＳＷＴ）を含む。
【００２９】
スイッチ（ＳＷＴ）は、共通電極表示板２００の共通電極２７０と、薄膜トランジスタ表示板１００の感知データ線（ＳＬ）を二つの端子とし、二つの端子のうちの少なくとも一つは突出した形状（図示せず）を有しているため、使用者の接触によって両端子が物理的、電気的に接続される。これにより共通電極２７０からの共通電圧（Ｖｃｏｍ）が感知データ信号として感知データ線（ＳＬ）に出力される。このような感知部（ＳＵ２）を適用することによって図４（ａ）に示す基準電圧線（ＲＬ）を省略することができる。
【００３０】
横感知データ線（ＳＹ１−ＳＹＮ）を介して流れる感知データ信号を分析して接触点のＹ座標を判断することができ、縦感知データ線（ＳＸ１−ＳＸＭ）を介して流れる感知データ信号を分析して接触点のＸ座標を判断することができる。
【００３１】
感知部（ＳＵ）は隣接した二つの画素（ＰＸ）の間に配置される。横及び縦感知データ線（ＳＹ１−ＳＹＮ、ＳＸ１−ＳＸＭ）に各々接続され、これらが交差する領域に隣接して配置される一対の感知部（ＳＵ）の密度は、例えば、ドット（ｄｏｔ）密度の約１／４とすることができる。ここで一つのドットは、例えば、平行に配列され赤色、緑色、青色など三原色を表示する三つの画素（ＰＸ）を有して一つの色相を表示し、液晶表示装置の解像度を示す基本単位となる。しかし、一つのドットは４つ以上の画素（ＰＸ）からなることもでき、その場合、各画素（ＰＸ）は三原色と白色（ｗｈｉｔｅ）のうちの一つを表示することができる。
【００３２】
一対の感知部（ＳＵ）の密度がドット密度の１／４である例としては、一対の感知部（ＳＵ）の横及び縦解像度が各々液晶表示装置の横及び縦解像度の１／２である場合が挙げられる。この場合、感知部（ＳＵ）のない画素行及び画素列も存在し得る。
【００３３】
感知部（ＳＵ）の密度とドット密度を上記程度にすると、文字認識のような高精度を要する応用分野にもこのような液晶表示装置を適用することができる。感知部（ＳＵ）の解像度は、必要に応じてより高くするか、より低くすることが可能であることは勿論である。
【００３４】
このように本実施形態の感知部（ＳＵ）によると、感知部（ＳＵ）と感知データ線（ＳＬ）が占める空間が相対的に小さいため、画素（ＰＸ）の開口率減少を最少限に抑えることができる。
【００３５】
また、図１に示すように、階調電圧生成部５５０は画素の透過率と関連する二組の階調電圧群（または基準階調電圧群）を生成する。そのうちの一組は、共通電圧（Ｖｃｏｍ）に対してプラスの値を有し、もう一組はマイナスの値を有する。
【００３６】
画像走査部４００は、液晶表示板組立体３００の画像走査線（Ｇ１−Ｇｎ）に接続されスイッチング素子（Ｑ）を導通させるゲートオン電圧（Ｖｏｎ）と、非導通させるゲートオフ電圧（Ｖｏｆｆ）の組み合わせからなる画像走査信号を画像走査線（Ｇ１−Ｇｎ）に印加する。
【００３７】
画像データ駆動部５００は、液晶表示板組立体３００の画像データ線（Ｄ１−Ｄｍ）に接続されており、階調電圧生成部５５０からの階調電圧を選択し、それを画像データ信号として画像データ線（Ｄ１−Ｄｍ）に印加する。しかし、階調電圧生成部５５０が全階調に対する電圧を全て提供するのではなく、定められた数の基準階調電圧のみを提供する場合には、画像データ駆動部５００は、基準階調電圧を分圧して全階調に対する階調電圧を生成し、その中から画像データ信号を選択する。
【００３８】
図３に示すように、感知信号処理部８００は、液晶表示板組立体３００の感知データ線（ＳＹ１−ＳＹＮ、ＳＸ１−ＳＸＭ）に接続され、感知データ線（ＳＹ１−ＳＹＮ、ＳＸ１−ＳＸＭ）を介して出力される感知データ信号を受信して増幅、フィルタリングなどの信号処理を行った後、アナログ−デジタル変換を行なってデジタル感知信号（ＤＳＮ）を生成する。
【００３９】
接触判断部７００は、感知信号処理部８００からデジタル感知信号（ＤＳＮ）を受信し、所定の演算処理を行なって接触の有無及び接触位置を判断した後、接触情報（ＩＮＦ）を外部装置に送信する。接触判断部７００は、デジタル感知信号（ＤＳＮ）に基づいて感知部（ＳＵ）の動作状態を監視し、これらに印加される信号を制御することができる。
【００４０】
信号制御部６００は、画像走査部４００、画像データ駆動部５００、階調電圧生成部５５０、及び感知信号処理部８００などの動作を制御する。
【００４１】
このような画像走査部４００、画像データ駆動部５００、階調電圧生成部５５０、信号制御部６００、接触判断部７００、及び感知信号処理部８００のそれぞれの駆動装置は少なくとも一つの集積回路チップの形態で液晶表示板組立体３００上に直接装着されるか、フレキシブル印刷回路フィルム（図示せず）上に装着されＴＣＰ（ｔａｐｅ  ｃａｒｒｉｅｒ  ｐａｃｋａｇｅ）の形態に液晶表示板組立体３００に付着されるか、別の印刷回路基板（図示せず）上に装着される。これとは異なり、これらの駆動装置４００、５００、５５０、６００、７００、８００が信号線（Ｇ１−Ｇｎ、Ｄ１−Ｄｍ、ＳＹ１−ＳＹＮ、ＳＸ１−ＳＸＭ）及び薄膜トランジスタ（Ｑ）などと共に液晶表示板組立体３００に集積されることもできる。
【００４２】
図５に示すように、液晶表示板組立体３００は、表示領域（Ｐ１）、周縁領域（Ｐ２）及び露出領域（Ｐ３）に分れている。表示領域（Ｐ１）には画素（ＰＸ）、感知部（ＳＵ）、及び信号線（Ｇ１−Ｇｎ、Ｄ１−Ｄｍ、ＳＹ１−ＳＹＮ、ＳＸ１−ＳＸＭ、ＲＬ）のほとんどが位置する。共通電極表示板２００は、ブラックマトリクス（図示せず）を備え、ブラックマトリクスが周縁領域（Ｐ２）のほとんどを覆っているため、外部からの光を遮断する。共通電極表示板２００は、薄膜トランジスタ表示板１００より大きさが小さく、薄膜トランジスタ表示板１００の一部が露出して露出領域（Ｐ３）を構成し、露出領域（Ｐ３）には単一チップ６１０が実装され、ＦＰＣ基板（ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ  ｂｏａｒｄ）６２０が付着される。
【００４３】
単一チップ６１０は、液晶表示装置を駆動するための駆動装置等、つまり、画像走査部４００、画像データ駆動部５００、階調電圧生成部５５０、信号制御部６００、接触判断部７００、及び感知信号処理部８００を備える。このような駆動装置４００、５００、５５０、６００、７００、８００を単一チップ６１０内に集積することによって実装面積を減少させ、かつ消費電力も低減させることができる。勿論必要に応じてこれらの少なくとも一つまたはこれらを構成する少なくとも一つの回路素子が単一チップ６１０の外側に位置してもよい。
【００４４】
画像信号線（Ｇ１−Ｇｎ、Ｄ１−Ｄｍ）及び感知データ線（ＳＹ１−ＳＹＮ、ＳＸ１−ＳＸＭ）は、露出領域（Ｐ３）までのびて、画像走査部４００、画像データ駆動部５００、及び感知信号処理部８００の対応するそれぞれの駆動装置と接続される。
【００４５】
ＦＰＣ基板６２０は、外部装置から信号を受信して単一チップ６１０または液晶表示板組立体３００に伝達し、外部装置との接続を容易にするため、端部が通常コネクタ（図示せず）となっている。
【００４６】
次に、このような液晶表示装置の表示動作及び感知動作についてより詳細に説明する。
信号制御部６００は、外部装置（図示せず）から入力画像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）及びその表示を制御する入力制御信号を受信する。入力画像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、各画素（ＰＸ）の輝度情報を含み、輝度は定められた数、例えば、１０２４（＝２１０）、２５６（＝２８）または６４（＝２６）個の階調（ｇｒａｙ）を有している。入力制御信号の例としては、垂直同期信号（Ｖｓｙｎｃ）と水平同期信号（Ｈｓｙｎｃ）、メインクロック（ＭＣＬＫ）、データイネーブル信号（ＤＥ）などがある。
【００４７】
信号制御部６００は、入力画像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）と入力制御信号に基づいて入力画像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を液晶表示板組立体３００及び画像データ駆動部５００の動作条件に合うように適切に処理し、画像走査制御信号（ＣＯＮＴ１）、画像データ制御信号（ＣＯＮＴ２）、及び感知データ制御信号（ＣＯＮＴ３）などを生成した後、画像走査制御信号（ＣＯＮＴ１）を画像走査部４００に送信し、画像データ制御信号（ＣＯＮＴ２）と処理した画像信号（ＤＡＴ）を画像データ駆動部５００に送信し、感知データ制御信号（ＣＯＮＴ３）を感知信号処理部８００に送信する。
【００４８】
画像走査制御信号（ＣＯＮＴ１）は、走査開始を指示する走査開始信号（ＳＴＶ）とゲートオン電圧（Ｖｏｎ）の出力を制御する少なくとも一つのクロック信号を含む。また、画像走査制御信号（ＣＯＮＴ１）は、ゲートオン電圧（Ｖｏｎ）の持続時間を限定する出力イネーブル信号（ＯＥ）をさらに含むことができる。
【００４９】
画像データ制御信号（ＣＯＮＴ２）は、一つの画素行の画像データ（ＤＡＴ）の伝送開始を知らせる水平同期開始信号（ＳＴＨ）と、画像データ線（Ｄ１−Ｄｍ）に画像データ信号の印加を指示するロード信号（ＬＯＡＤ）、及びデータクロック信号（ＨＣＬＫ）を含む。また、画像データ制御信号（ＣＯＮＴ２）は、共通電圧（Ｖｃｏｍ）に対する画像データ信号の電圧極性（以下、“共通電圧に対する画像データ信号の電圧極性”を略して“画像データ信号の極性”という。）を反転させる反転信号（ＲＶＳ）をさらに含むことができる。
【００５０】
信号制御部６００からの画像データ制御信号（ＣＯＮＴ２）に従って、画像データ駆動部５００は、一つの画素行の画素（ＰＸ）に対するデジタル画像信号（ＤＡＴ）を受信し、各デジタル画像信号（ＤＡＴ）に対応する階調電圧を選択することによってデジタル画像信号（ＤＡＴ）をアナログ画像データ信号に変換した後、これを当該画像データ線（Ｄ１−Ｄｍ）に印加する。
【００５１】
画像走査部４００は、信号制御部６００からの画像走査制御信号（ＣＯＮＴ１）に従ってゲートオン電圧（Ｖｏｎ）を画像走査線（Ｇ１−Ｇｎ）に印加し、この画像走査線（Ｇ１−Ｇｎ）に接続されたスイッチング素子（Ｑ）を導通させる。すると、画像データ線（Ｄ１−Ｄｍ）に印加された画像データ信号が導通したスイッチング素子（Ｑ）を介して当該画素（ＰＸ）に印加される。
【００５２】
画素（ＰＸ）に印加される画像データ信号の電圧と、共通電圧（Ｖｃｏｍ）との差は、液晶キャパシタ（ＣＬＣ）の充電電圧、つまり、画素電圧として現れる。液晶分子は画素電圧の大きさによってその配列が異なり、そのため液晶層３を通過する光の偏光が変化する。このような偏光の変化は、液晶表示板組立体３００に付着された偏光子によって光透過率の変化として現れ、これによって所望の画像を表示することができる。
【００５３】
１水平周期（１Ｈともいう。水平同期信号Ｈｓｙｎｃ及びデータイネーブル信号ＤＥの一周期と同一である。）を単位として上記過程を繰り返すことによって、全画像走査線（Ｇ１−Ｇｎ）に対して順次にゲートオン電圧（Ｖｏｎ）を印加し、全画素（ＰＸ）に画像データ信号を印加して１フレーム（ｆｒａｍｅ）の画像を表示する。
【００５４】
１フレームが終了すれば次のフレームが開始され、各画素（ＰＸ）に印加される画像データ信号の極性が直前フレームでの極性と逆になるように、画像データ駆動部５００に印加される反転信号（ＲＶＳ）の状態が制御される（フレーム反転）。このとき、１フレーム期間内でも反転信号（ＲＶＳ）の特性に従って一つの画像データ線を介して流れる画像データ信号の極性が変わったり（行反転、ドット反転）、一つの画素行に印加される画像データ信号の極性も互いに異なったりすることができる（列反転、ドット反転）。
【００５５】
感知信号処理部８００は、感知データ制御信号（ＣＯＮＴ３）に従って毎フレームごとに１回ずつフレームとフレームとの間のポーチ（ｐｏｒｃｈ）区間で感知データ線（ＳＹ１−ＳＹＮ、ＳＸ１−ＳＸＭ）を介して流れる感知データ信号を読み取る。ポーチ区間では感知データ信号に対する画像走査部４００及び画像データ駆動部５００などからの駆動信号の影響が少ないため、感知データ信号の信頼度が向上する。しかし、このような読み取り動作は毎フレームごとに必ず行なう必要はなく、必要に応じて複数のフレームごとに１回行なってもよい。
【００５６】
その後、感知信号処理部８００は、読み取ったアナログ感知データ信号に対して増幅及びフィルタリングなどの信号処理を施した後、デジタル感知信号（ＤＳＮ）に変換して接触判断部７００に送信する。
【００５７】
接触判断部７００は、デジタル感知信号（ＤＳＮ）を受信し、適切な演算処理を行って接触の有無及び接触位置を検出し、これを外部装置に伝送する。外部装置はこれに基づいた画像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を液晶表示装置に伝送する。
【００５８】
次に図４（ａ）に示す感知部（ＳＵ１）を適用した場合の液晶表示装置について図６乃至図７を参照してより詳細に説明する。
図６（ａ）は、本発明の一実施形態による液晶表示装置の一つの感知データ線に接続される複数の感知部の等価回路図であり、図６（ｂ）は、その簡略な等価回路図であり、図７は、本発明の一実施形態による液晶表示装置の感知動作のためのタイミング図である。
【００５９】
図６に示すように、本実施形態の液晶表示板組立体３０１は、図３に示す複数の感知データ線（ＳＬ）と各感知データ線（ＳＬ）に接続される複数の感知部（ＳＵ１）、第１及び第２リセットトランジスタ（Ｑｒ１、Ｑｒ２）及び出力トランジスタ（Ｑｓ）、並びに出力トランジスタ（Ｑｓ）に接続される複数の出力データ線（ＯＬ）を備える。即ち、一つの感知データ線（ＳＬ）には複数の可変キャパシタ（Ｃｖ）及び複数の基準キャパシタ（Ｃｐ）が接続され、感知データ線（ＳＬ）の互いに異なる端にはそれぞれ第１リセットトランジスタ（Ｑｒ１）と第２リセットトランジスタ（Ｑｒ２）及び出力トランジスタ（Ｑｓ）が接続される。可変キャパシタ（Ｃｖ）は共通電圧（Ｖｃｏｍ）に接続され、基準キャパシタ（Ｃｐ）は基準電圧（Ｖｐ）に接続される。一方感知信号処理部８０１は増幅器（ＡＰ）、キャパシタ（Ｃｆ）及びスイッチ（ＳＷ）を備える。
【００６０】
上述のように、複数の可変キャパシタ（Ｃｖ）は、感知データ線（ＳＬ）と共通電極２７０を二つの端子として構成されるため、複数の可変キャパシタ（Ｃｖ）は、図６（ｂ）に示すように一つの可変キャパシタ（Ｃｖ´）で表わされ、実際に可変キャパシタ（Ｃｖ´）の静電容量は、一つの感知データ線（ＳＬ）に沿って実質的に均一に分布されている。また、図６（ｂ）に示すように、可変キャパシタ（Ｃｖ´）に対応して複数の基準キャパシタ（Ｃｐ）も一つの基準キャパシタ（Ｃｐ´）で表わされる。
【００６１】
第１及び第２リセットトランジスタ（Ｑｒ１、Ｑｒ２）は、薄膜トランジスタなどの三端子素子であって、その制御端子は第１及び第２リセット信号（ＲＳＴ１、ＲＳＴ２）とそれぞれ接続され、その入力端子は第１及び第２リセット電圧（Ｖｒ１、Ｖｒ２）とそれぞれ接続され、出力端子は感知データ線（ＳＬ）と接続される。第１及び第２リセットトランジスタ（Ｑｒ１、Ｑｒ２）は、液晶表示板組立体３０１の周縁領域（Ｐ２）に位置し、第１及び第２リセット信号（ＲＳＴ１、ＲＳＴ２）に従って第１及び第２リセット電圧（Ｖｒ１、Ｖｒ２）を感知データ線（ＳＬ）に供給する。
【００６２】
出力トランジスタ（Ｑｓ）も薄膜トランジスタなどの三端子素子であって、その制御端子は感知データ線（ＳＬ）と接続され、その入力端子は入力電圧（Ｖｓ）と接続され、出力端子は出力データ線（ＯＬ）と接続される。出力トランジスタ（Ｑｓ）も液晶表示板組立体３０１の周縁領域（Ｐ２）に位置し、感知データ線（ＳＬ）を介して流れる感知データ信号に基づいて出力信号を生成する。出力信号には出力電流がある。これと異なり、出力トランジスタ（Ｑｓ）が出力信号として電圧を生成することもできる。
【００６３】
出力データ線（ＯＬ）は、感知信号処理部８０１の増幅器（ＡＰ）に接続される。
増幅器（ＡＰ）は、反転端子（−）と非反転端子（＋）及び出力端子を有し、反転端子（−）は出力データ線（ＯＬ）に接続され、反転端子（−）と出力端子との間にはキャパシタ（Ｃｆ）及びスイッチ（ＳＷ）が接続され、非反転端子（＋）は基準電圧（Ｖａ）に接続される。増幅器（ＡＰ）及びキャパシタ（Ｃｆ）は、電流積分器として出力トランジスタ（Ｑｓ）からの出力電流を所定時間積分して感知信号（Ｖｏ）を生成する。
【００６４】
図７（ａ）に示すように、本実施形態による液晶表示装置は、上述のようにフレームとフレームとの間のポーチ区間で感知動作を行い、特に垂直同期信号（Ｖｓｙｎｃ）より先行するフロントポーチ（ｆｒｏｎｔ  ｐｏｒｃｈ）区間で感知動作を行うことが望ましい。
【００６５】
共通電圧（Ｖｃｏｍ）はハイレベルとローレベルを有し、１Ｈごとにハイレベルとローレベルをスイングする。
【００６６】
第１及び第２リセット信号（ＲＳＴ１、ＲＳＴ２）は、第１及び第２リセットトランジスタ（Ｑｒ１、Ｑｒ２）をそれぞれ導通させるゲートオン電圧（Ｖｏｎ）と、非導通させるゲートオフ電圧（Ｖｏｆｆ）を有する。第１リセット信号（ＲＳＴ１）のゲートオン電圧（Ｖｏｎ）は、共通電圧（Ｖｃｏｍ）がハイレベルであるときに印加される。第１リセットトランジスタ（Ｑｒ１）にゲートオン電圧（Ｖｏｎ）が印加されると、第１リセット電圧（Ｖｒ１）が感知データ線（ＳＬ）に印加され感知データ線（ＳＬ）を初期化する。
【００６７】
そして、第１リセット信号（ＲＳＴ１）がゲートオフ電圧（Ｖｏｆｆ）になると、感知データ線（ＳＬ）は浮遊状態になり、可変キャパシタ（Ｃｖ´）の静電容量の変化及び共通電圧（Ｖｃｏｍ）の変動に基づいて感知データ信号が変動する。一方、第１リセット信号（ＲＳＴ１）がゲートオフ電圧（Ｖｏｆｆ）に変換された後、スイッチング信号（Ｖｓｗ）がスイッチ（ＳＷ）に印加されてキャパシタ（Ｃｆ）に充電されている電圧を放電する。それから所定時間が経過すると感知信号処理部８０１は感知信号（Ｖｏ）を読み取る。ここで、感知信号（Ｖｏ）を読み取る時間は、第１リセット信号（ＲＳＴ１）がゲートオフ電圧（Ｖｏｆｆ）になってから１Ｈ時間以内に設定することが望ましい。即ち、共通電圧（Ｖｃｏｍ）が再びハイレベルに変換される前に感知信号（Ｖｏ）を読み取ることが望ましい。
【００６８】
感知データ信号が第１リセット電圧（Ｖｒ１）を基準として変動するため、感知データ信号が常に一定範囲の電圧レベルを有することができ、従って接触の有無及び接触位置を容易に判断することができる。
【００６９】
感知信号処理部８０１が感知信号（Ｖｏ）を読み取った後、第２リセット信号（ＲＳＴ２）はゲートオン電圧（Ｖｏｎ）となって第２リセットトランジスタ（Ｑｒ２）を導通状態にする。すると第２リセット電圧（Ｖｒ２）が感知データ線（ＳＬ）に印加されて感知データ線（ＳＬ）を充電する。第２リセット電圧（Ｖｒ２）は、次の第１リセット電圧（Ｖｒ２）が感知データ線（ＳＬ）に印加されるまで維持される。第２リセット電圧（Ｖｒ２）と共通電圧（Ｖｃｏｍ）は、感知データ線（ＳＬ）と共通電極２７０との間の液晶層に電界を形成し、その間の液晶分子は、生成された電界によって傾斜方向が決定される。液晶分子の傾斜方向によって感知データ信号の変化量が変わるが、第２リセット電圧（Ｖｒ２）を適切な値に設定することによって感知データ信号の変化量が大きくなるようにすることができる。
【００７０】
第１リセット信号（ＲＳＴ１）のゲートオン電圧（Ｖｏｎ）は、共通電圧（Ｖｃｏｍ）がローレベルであるときに印加することもでき、このとき、共通電圧（Ｖｃｏｍ）がハイレベルに変わった後再びローレベルになる前に感知信号（Ｖｏ）を読み取る。また、第１リセット信号（ＲＳＴ１）を最後の画像走査線（Ｇｎ）に印加される画像走査信号に同期させることもできる。
【００７１】
第２リセット信号（ＲＳＴ２）は、感知信号（Ｖｏ）を読み取ったすぐ次の１Ｈ区間でゲートオン電圧（Ｖｏｎ）にすることも、その後の１Ｈ区間でゲートオン電圧（Ｖｏｎ）にすることもできる。
【００７２】
図７（ｂ）に示すタイミング図は、図７（ａ）に示すタイミング図と実質的に多くの部分が同一である。しかし、図７（ｂ）では図７（ａ）と異なり、第１リセット信号（ＲＳＴ１）は、共通電圧（Ｖｃｏｍ）がローレベルであるときにゲートオン電圧（Ｖｏｎ）になる。即ち、第１リセット電圧（Ｖｒ１）は共通電圧（Ｖｃｏｍ）がローレベルであるときに印加することもできる。また、感知信号処理部８０１は、第１リセット信号（ＲＳＴ１）がゲートオフ電圧（Ｖｏｆｆ）になった後、２Ｈ区間以内で感知信号（Ｖｏ）を読み取る。このとき、感知データ信号が安定した値を有するように共通電圧（Ｖｃｏｍ）はハイレベルを２Ｈ時間の間維持する。このようにすると、増幅器（ＡＰ）及びキャパシタ（Ｃｆ）が出力トランジスタ（Ｑｓ）からの出力電流を十分に充電することができ、感知信号（Ｖｏ）のレベルをより大きく変化させることができる。
【００７３】
感知信号処理部８０１は、第１リセット信号（ＲＳＴ１）がゲートオフ電圧（Ｖｏｆｆ）になった後、２Ｈ区間を超過して感知信号（Ｖｏ）を読み取ることもあり、この場合には、共通電圧（Ｖｃｏｍ）もそれに対応してそのレベルが変化しないようにする。
【００７４】
次に、本発明の一実施形態による液晶表示装置の感知データ線と感知信号処理部の接続関係について図８を参照して詳細に説明する。
【００７５】
図８は、本発明の一実施形態による液晶表示装置の感知データ線と感知データ処理部の接続関係を示す等価回路図の一例である。図８に示すように、液晶表示板組立体３０１は、複数の感知データ線（ＳＹ１−ＳＹＮ、ＳＸ１−ＳＸＭ）及び複数の感知部（ＳＵ１）の他にも各感知データ線（ＳＹ１−ＳＹＮ、ＳＸ１−ＳＸＭ）に接続される複数の第１及び第２リセットトランジスタ（Ｑｒ１、Ｑｒ２）及び複数の出力トランジスタ（Ｑｓ）、並びに当該出力トランジスタ（Ｑｓ）を介して横及び縦感知データ線（ＳＹ１−ＳＹＮ、ＳＸ１−ＳＸＭ）にそれぞれ接続される複数の横及び縦出力データ線（ＯＹ１−ＯＹＮ、ＯＸ１−ＯＸＭ）を備える。
【００７６】
液晶表示板組立体３０１において、感知部（ＳＵ１）の位置は、図３に示す液晶表示板組立体３００と実質的に同一である。また、各感知部（ＳＵ１）に接続される感知データ線（ＳＹ１−ＳＹＮ、ＳＸ１−ＳＸＭ）の配列関係も図３に示すものと実質的に同一である。感知信号処理部８０１も上述の感知信号処理部８００と機能面で実質的に同一である。また、液晶表示板組立体３０１の表示領域、周縁領域及び露出領域は、図５に示す液晶表示板組立体３００のそれと実質的に同一である。感知信号処理部８０１は、液晶表示板組立体３０１の下側の露出領域に実装される単一チップに含まれている。また、単一チップは上述のようにデータ駆動部５００をさらに含み、液晶表示板組立体３０１によって感知信号処理部８０１及びデータ駆動部５００に対応する端子配列を有している。
【００７７】
次に、図３に示す液晶表示板組立体３００とその他の部分について詳細に説明する。
【００７８】
図８に示すように、縦感知データ線（ＳＸ１−ＳＸＭ）に接続される第１リセットトランジスタ（Ｑｒ１）は、液晶表示板組立体３０１の上側の周縁領域に配置されており、第２リセットトランジスタ（Ｑｒ２）及び出力トランジスタ（Ｑｓ）は、下側の周縁領域に配置されている。横感知データ線（ＳＹ１−ＳＹＮ）に接続される第１リセットトランジスタ（Ｑｒ１）は、液晶表示板組立体３０１の左側の周縁領域に配置されており、第２リセットトランジスタ（Ｑｒ２）及び出力トランジスタ（Ｑｓ）は、右側の周縁領域に配置されている。しかし、必要に応じて第２リセットトランジスタ（Ｑｒ２）は第１リセットトランジスタ（Ｑｒ１）が配置されている領域に配置することもできる。即ち、出力トランジスタ（Ｑｓ）と第１及び第２リセットトランジスタ（Ｑｒ１、Ｑｒ２）の大きさは互いに異なることもあるが、これらを適切に分配して液晶表示板組立体３０１の周縁領域に配置すると、液晶表示板組立体３０１の周縁領域を最少化することができる。
【００７９】
縦出力データ線（ＯＸ１−ＯＸＭ）は、液晶表示板組立体３０１の下側周縁領域から露出領域にのびて感知信号処理部８０１に接続され、横出力データ線（ＯＹ１−ＯＹＮ）は、液晶表示板組立体３０１の右側の周縁領域から下方にのびて露出領域を通過して感知信号処理部８０１に接続されている。
【００８０】
上述のように、画素（ＰＸ）の解像度と感知部（ＳＵ１）の解像度が異なるため、画像データ線（Ｄ１−Ｄｍ）の密度と出力データ線（ＯＹ１−ＯＹＮ、ＯＸ１−ＯＸＭ）の密度が異なる。複数の画像データ線（Ｄ１−Ｄｍ）の間に一つの縦出力データ線（ＯＸ１−ＯＸＭ）が位置し、横出力データ線（ＯＹ１−ＯＹＮ）は、液晶表示板組立体３０１の右側に並んで配列されており、これらの間には画像データ線（Ｄ１−Ｄｍ）が配置されていない。このように横出力データ線（ＯＹ１−ＯＹＮ）を配列すると、横出力データ線（ＯＹ１−ＯＹＮ）を形成するための工程が簡単になり、さらに出力トランジスタ（Ｑｓ）からの出力電流の歪みを減少させることができる。本実施形態による液晶表示板組立体３０１に対応する単一チップは、このような配列を有する画像データ線（Ｄ１−Ｄｍ）及び出力データ線（ＯＹ１−ＯＹＮ、ＯＸ１−ＯＸＭ）に対応する端子配列を有する。
【００８１】
上述の液晶表示板組立体３０１において右側と左側とが互いに入れ替わってもよく、横感知データ線（ＳＹ１−ＳＹＮ）に接続される第１及び第２リセットトランジスタ（Ｑｒ１、Ｑｒ２）、出力トランジスタ（Ｑｓ）及び横出力データ線（ＯＹ１−ＯＹＮ）の一部でその位置が左側から右側に、あるいは右側から左側に変わることがある。
【００８２】
次に、本発明の他の実施形態による液晶表示装置について図９乃至図１０を参照して詳細に説明する。
【００８３】
図９（ａ）は、本発明の他の実施形態による液晶表示装置の一つの感知データ線に接続される複数の感知部の等価回路図であり、図９（ｂ）は、これを簡略に示した等価回路図であり、図１０は、本発明の他の実施形態による液晶表示装置の感知動作のためのタイミング図である。
【００８４】
本実施形態の液晶表示板組立体３０２は、図３に示す複数の感知データ線（ＳＬ）と各感知データ線（ＳＬ）に接続される複数の感知部（ＳＵ１）、リセットトランジスタ（Ｑｒ）及び出力トランジスタ（Ｑｓ）、出力トランジスタ（Ｑｓ）に接続される複数の出力データ線（ＯＬ）、並びに出力データ線（ＯＬ）に接続される電流源トランジスタ（Ｑｐ）を備える。即ち、一つの感知データ線（ＳＬ）には複数の可変キャパシタ（Ｃｖ）及び複数の基準キャパシタ（Ｃｐ）が接続され、感知データ線（ＳＬ）の互いに異なる端にはそれぞれリセットトランジスタ（Ｑｒ）と出力トランジスタ（Ｑｓ）が接続されている。一方感知信号処理部８０２は、増幅器（ＡＰ）、キャパシタ（Ｃｆ）及びスイッチ（ＳＷ）を含む。
【００８５】
可変キャパシタ（Ｃｖ）及び基準キャパシタ（Ｃｐ）は、上述した実施形態のそれと実質的に同一である。図９（ｂ）に示すように、複数の可変キャパシタ（Ｃｖ）は一つの可変キャパシタ（Ｃｖ´）で代表され、複数の基準キャパシタ（Ｃｐ）も一つの基準キャパシタ（Ｃｐ´）で代表される。
【００８６】
リセットトランジスタ（Ｑｒ）も上記実施形態の第１リセットトランジスタ（Ｑｒ１）と実質的に同一であり、出力トランジスタ（Ｑｓ）及び感知信号処理部８０２も上記実施形態のそれと実質的に同一である。よってこれらに関する詳細な説明を省略する。
【００８７】
電流源トランジスタ（Ｑｐ）は、薄膜トランジスタなどの三端子素子であって、その制御端子は電流制御信号（Ｖｓｋ）と接続され、その入力端子は入力電圧（Ｖｂ）と接続され、出力端子は出力データ線（ＯＬ）及び増幅器（ＡＰ）の反転端子（−）と接続されている。電流源トランジスタ（Ｑｐ）も液晶表示板組立体３０２の周縁領域（Ｐ２）に位置する。
【００８８】
増幅器（ＡＰ）の反転端子（−）の電圧は非反転端子（＋）の電圧とほぼ同一であるため、電流源トランジスタ（Ｑｐ）の出力端子電圧も基準電圧（Ｖａ）と実質的に同一である。電流源トランジスタ（Ｑｐ）の入力電圧（Ｖｂ）及び電流制御信号（Ｖｓｋ）が所定区間で一定の値を有するように設定すると、電流源トランジスタ（Ｑｐ）はこの区間で一定の電流を流す。これにより、電流源トランジスタ（Ｑｐ）は、出力トランジスタ（Ｑｓ）からの出力電流の一定量を差し引く役割を有する。差し引かれた出力電流に基づいて増幅器（ＡＰ）及びキャパシタ（Ｃｆ）は感知信号（Ｖｏ）を生成する。出力トランジスタ（Ｑｓ）の制御端子に大きな入力信号が印加されるほど出力電流も大きくなり、接触と非接触による出力電流の変化量も大きくなる。従って、第１リセット電圧（Ｖｒ１）を大きくすることが好ましい。ところが、電流源トランジスタ（Ｑｐ）がない場合には、出力電流の大きくなると、これを入力して処理する増幅器（ＡＰ）の動作領域が広くなって消費電力が大きくなり、さらに増幅器（ＡＰ）の形状も大きくする必要がある。しかしながら、この実施形態の電流源トランジスタ（Ｑｐ）により一定の電流を出力トランジスタ（Ｑｓ）の出力電流から差し引くと、増幅器（ＡＰ）の動作領域が相対的に減少し、消費電力及びその大きさを小さくすることができる。このようにしても増幅器（ＡＰ）に入力される電流の変化量は出力トランジスタ（Ｑｓ）の出力電流の変化量と実質的に同一であるため、接触の有無を判断することに支障がない。
【００８９】
図１０に示す本実施形態のタイミング図は、図７（ａ）のタイミング図と多くの部分が同一である。図１０に示すように、本実施形態による感知動作も上述の実施形態と同様に、フレームとフレームとの間のポーチ区間で感知動作を行ない、特に垂直同期信号（Ｖｓｙｎｃ）より先行するフロントポーチ（ｆｒｏｎｔ  ｐｏｒｃｈ）区間で感知動作を行うことが好ましい。
【００９０】
リセット信号（ＲＳＴ）のゲートオン電圧（Ｖｏｎ）は、共通電圧（Ｖｃｏｍ）がハイレベルであるときに印加され、リセットトランジスタ（Ｑｒ）にゲートオン電圧（Ｖｏｎ）が印加されると、リセット電圧（Ｖｒ）が感知データ線（ＳＬ）に印加されて感知データ線（ＳＬ）を初期化する。
【００９１】
電流制御信号（Ｖｓｋ）は、電流源トランジスタ（Ｑｐ）が一定の電流を流すことができる高電圧と、実質的に電流を流すことができない低電圧とを有する。リセット信号（ＲＳＴ）がゲートオフ電圧（Ｖｏｆｆ）になるとスイッチング信号（Ｖｓｗ）がスイッチ（ＳＷ）に印加され、電流制御信号（Ｖｓｋ）は高電圧になる。それから所定時間が経過すると、感知信号処理部８０２は感知信号（Ｖｏ）を読み取り、次いで電流制御信号（Ｖｓｋ）は再び低電圧になる。電流制御信号（Ｖｓｋ）が所定区間でのみ高電圧になり電流源トランジスタ（Ｑｐ）が一定の電流を流すようにすることで、不要な電力消費を減少させることができる。
【００９２】
上述の図６乃至図８の液晶表示装置に関する多くの特徴は、図９乃至図１０の液晶表示装置にも適用される。これに対し、図９（ａ）に示す電流源トランジスタ（Ｑｐ）が図６（ａ）に示す液晶表示板組立体３０１に含まれてもよく、これにともなう多くの特徴は、上述の実施形態の液晶表示装置にも適用される。
【００９３】
尚、本発明は、上述の実施例に限られるものではない。本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の一実施形態による液晶表示装置の画素に対するブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態による液晶表示装置の一つの画素に対する等価回路図である。
【図３】本発明の一実施形態による液晶表示装置の感知部に対する液晶表示装置のブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態による液晶表示装置の一つの感知部に対する等価回路図である。
【図５】本発明の一実施形態による液晶表示装置の概略図である。
【図６】本発明の一実施形態による液晶表示装置の一つの感知データ線に接続される複数の感知部の等価回路図であり、（ｂ）は（ａ）を簡略化した等価回路図である。
【図７】本発明の一実施形態による液晶表示装置の感知動作のためのタイミング図である。
【図８】本発明の一実施形態による液晶表示装置の感知データ線と感知データ処理部の接続関係を示した等価回路図である。
【図９】本発明の他の実施形態による液晶表示装置の一つの感知データ線に接続される複数の感知部の等価回路図であり、（ｂ）は（ａ）を簡略化した等価回路図である。
【図１０】本発明の他の実施形態による液晶表示装置の感知動作のためのタイミング図である。
【符号の説明】
【００９５】
３    液晶層
１００    薄膜トランジスタ表示板
１９１    画素電極
２００    共通電極表示板
２７０    共通電極
２３０    カラーフィルタ
３００、３０１、３０２    液晶表示板組立体
４００    画像走査部
５００    画像データ駆動部
５５０    階調電圧生成部
６００    信号制御部
６１０    単一チップ
６２０    ＦＰＣ基板
７００    接触判断部
８００、８０１、８０２    感知信号処理部
【図１】
2007122733.tif 000003
【図２】
2007122733.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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